電力視頻會議系統的設計與組網

周 雅，董永強，焦曉波

（1.許昌學院 電氣信息工程學院，河南 許昌 461000；2.許昌供電公司 電力通信中心，河南 許昌 461000）

1 視頻會議系統概述

1.1 應用范圍和優勢

利用先進的網絡和通信技術，視頻會議使處在不同地理位置的人能夠進行遠程雙向交流，其主要形式包括點對點式（可視通話）、廣播式及討論式（多點會議）。視頻會議具有節約時間、節省人力、物力和財力等諸多優勢，因此被廣泛應用于遠程會議、遠程教育與培訓、商業電視以及遠程醫療等業務領域。

1.2 系統組成及關鍵技術

視頻會議系統主要由主控設備/多點控制單元（MCU）、視頻會議終端、帶遠程控制功能的攝像頭、顯示設備（電視機或投影儀）及網管系統等組成。主控設備/MCU主要負責完成多點會議的控制；視頻會議終端完成對視頻信號的采集、壓縮、解壓縮等功能，主要結構包括音/視頻采集部分、編/解碼、DSP數字信號處理以及音/視頻輸出部分。網管系統的作用是完成對整個會議系統的管理及會議控制管理[1]。

視頻會議所涉及的關鍵技術主要包括視頻壓縮/編解碼技術、音頻壓縮技術以及交換方式和控制方式。

2 電力系統視頻會議系統設計

為了保證各地區電網安全運行和平穩發展，建立一套獨立的省市縣三級視頻會議系統意義重大，可在發生應急突發事件時，電力企業上下級單位相互協調指揮，迅速地處理電網異常，及時恢復電網正常運行，減少大面積停電給社會和企業帶來的損失。

2.1 系統結構

電力系統一期視頻會議系統由于未考慮覆蓋縣級單位，僅組建了省市間互聯的系統模式。本次項目是在此基礎之上，充分考慮前期投資和挖掘系統潛力，構建省市縣三級網絡結構,實現電力系統視頻會議的建設。

由于是在省公司視頻會議系統基礎之上進一步開發，而且原省局至市局間的連接方式需保留不變。因此，在許昌市局須另加1套會議終端和獨立的MCU用以控制市縣級間會議，各縣級單位需各增加1套視頻會議終端。在有需要時，可將各縣局會議加入省市公司會議，實現三級會議模式，若沒有縣級單位參加時，省市間仍采用原模式進行會議。

2.2 系統拓撲

在原先省市局間的兩級會議系統基礎之上，加入縣級供電企業，進一步擴大系統覆蓋范圍，構成省市縣三級網絡拓撲，見圖1。

2.3 系統要求

系統采用的圖像顯示標準應為480p分辨力，而480p是D2標準數字電視顯示模式，垂直掃描線達480條，頻率是60 Hz，掃描模式為逐行掃描，將480線圖像信息行合并成一幀，圖像顯示比例可以是4∶3或16∶9。標清視頻會議系統網絡帶寬一般應為384 kbit/s～2 Mbit/s。

視頻會議系統應具有如下幾個特點：

1）安全性高，不會受到黑客和病毒的攻擊；

2）穩定性高，嵌入式操作系統穩定、可靠；

3）處理能力強，嵌入式操作系統指令精簡，實時性高，結合DSP，可實現高品質、低延時的音視頻信號處理；

4）擴展性好，基于嵌入式硬件的MCU和終端易于大容量、模塊化設計，可輕易實現容量、功能以及組網方式的靈活擴展[2-3]。

3 電力系統視頻會議系統組網

3.1 系統組網說明

本次系統組網主要涉及許昌地調及轄區內5個縣調，原地調至省調會議系統必須保持不變，僅完成下屬第三級網絡的組網任務，并順利實現第三級網絡與省調主會場對接。另外，保證許昌地調與5個縣調間的網絡和地調與省調間網絡具備明顯分界點，以便日后能嚴格按省調要求確定是否準許縣調參加會議，保證各類會議都能順利召開。

3.2 系統會場設置

按照此次項目組網的要求，系統會場分為三級，省調主會場作為第一級會場，保持不變，許昌地調作為第二級會場，5個縣調會場作為第三級會場。當然，為了能更好地滿足將來各類會議的人數要求，在許昌地調安排1～2個分會場，分會場僅可觀看會議，不能參與發言。許昌地調二級會場組成見圖2，各縣調三級會場組成見圖3。

3.3 系統設備配置

由于省調會場仍按原先系統方式保持，所以本次工程不安排在省調增加設備。許昌地調由于在原視頻會議系統中僅作為末端，只配備了視頻終端，而本項目中地調是作為二級與三級網絡的交匯處且擔負著控制整個縣調三級會議網絡的職責。因此，在許昌地調二級會場需配備1套MCU，用以對各縣調會議終端的控制。另外，按照此次系統組網要求，必須具備地調與縣調間單獨召開視頻會議，因此在許昌地調還需要再增加1套視頻會議終端與地調MCU連接，5個縣調會場作為本系統的末端會場，僅須各配置1套會議終端及其他配套設施即可。

為了能快速高效地與省調原先系統級聯，本次選購的設備仍按省調要求和原先系統設備型號保持一致，5個縣調均配備1套蘇州科達KDV8010A會議終端，地調增加1套科達KDV8000A型MCU和1套科達KDV8010A會議終端。

科達KDV8000A采用H.320/H.323雙協議平臺，嵌入式設計，模塊化插卡，19 in寬10U標準機箱，主控熱備份，且單板支持熱插拔，散熱系統冗余配置，支持高清HD和標清SD混合接入，支持MCU四級數字級聯，能夠支持線路備份和語音自動備份，可滿足本次系統各項要求，且為今后系統規模進一步擴展或系統平滑升級奠定了基礎。

3.4 系統組網

電力系統屬于特殊行業，因此會議組網方式也有特殊要求，必須達到高標準的保密要求。電力通信網絡是國家獨立的專用通信網，與公共通信網完全實現了隔離，因此，本次系統組網主要是借助于電力光傳輸及內部以太網進行連接。

截至目前，許昌地網光傳輸網已經覆蓋5個縣轄供電服務區，因此，5個縣調的會議路由安排從各個縣境內具備與地網連接的就近變電站點2 Mbit/s接入，具備2個站點接入的須配備備用通道。另外，由于目前各縣調的內部以太網也已完成與地調聯網，且本會議終端支持以太網接口傳輸，因此，各個縣調的還應配備1條以太網路由作為熱備用通道，以確保任何時候任何會議均保持通道暢通。縣調會議通道接入點情況見表1，終端IP地址分配情況見表2。電力系統許昌地區省市縣三級視頻會議拓撲圖見圖4。

表1 縣調會議通道接入點一覽表

表2 終端IP地址分配一覽表

3.5 系統控制

系統實行分級控制，地調終端由省調控制，縣調終端由地調控制，縣調作為系統末端，按要求非特殊情況不允許操作人員隨意控制終端。會議系統主席設置根據會議級別和有無省調參加，在召開省級及以上會議時，省調作為會議主席控制整個系統。在召開地市級會議且省調不參加時，許昌地調作為會議主席控制整個系統。

視頻會議過程應由主會場主席進行控制，主席可以選擇轉發分會場音/視頻、選擇收看各分會場畫面和監控各分會場的情況。主席還可以指定某分會場發言并與之對話，而其他分會場可收聽他們的發言和收看發言人圖像。若各分會場需要發言必須向主席申請。在主會場可顯示多個分會場的畫面，并能將多分屏畫面向所有分會場進行廣播（即所有分會場都可以觀看主會場畫面），而主會場可通過主席指定或自動輪循方式觀看任一分會場畫面。每路音頻可單獨調節大小、多路混音輸出，通過采用回聲抑制技術則可以消除回音和噪聲。

在會議控制室里，會議控制人員需配置1臺安裝有Windows操作系統的計算機作為會議網管控制臺，輸入MCU的IP地址，打開進入到會議控制界面，即可進行會議管理控制及會議設置與維護。

4 系統測試效果

該視頻會議系統支持分組會議、自助式會議、雙視頻流、數據會議、遠程會議及多畫面風格顯示，具有良好的交互性和實時性，能方便快捷地實現人機、人與人之間的信息交流，使得各會場之間能夠通過視頻會議設備進行音/視頻等信息的互通，實現了高效率的通信傳輸，最終提高了企業的辦公效率。

經過幾個月的試運行，該系統運行穩定可靠，已順利召開了多次視頻會議，完全可以滿足當前及以后電力系統的業務需要。

隨著互聯網技術的迅猛發展和新一代網絡標準IPv6的日趨成熟，基于3G網絡的高速、高清視頻傳輸是視頻會議下一步的研究熱點。視頻會議將在電力行業以及更多領域得到更加廣泛的應用，市場前景十分廣闊。

[1]陳于平.視頻會議系統設計[J].低壓電器，2009（24）：50-56.

[2]劉強.高清遠程視頻會議系統的設計[J].音響技術，2010（5）：34-36.

[3]彭文標，易慶林，李海軍，等.遠程視頻會議系統的設計與實現[J].電視技術，2009，33（10）：80-82.